从迭代器模式到迭代协议

doodlewind 发布于2019-08-23 16:10 / 3001人阅读

摘要：迭代器模式迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而不需要暴露该对象的内部表示。可迭代协议和迭代器协议。生成器函数是可以作为迭代器工厂的函数，当它被执行时会返回一个新的对象，该对象符合可迭代协议和迭代器协议。

迭代器模式

迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而不需要暴露该对象的内部表示。

迭代器分为内部迭代器和外部迭代器。内部迭代器只需一次初始调用，而外部迭代器必须显式地请求迭代下一个元素，这样我们就可以手动控制迭代过程。

实现一个内部迭代器：

Array.prototype.innerIterator = function(callback){
    for (let i = 0, len = this.length; i < len; i++) {
        callback && callback.call(this[i], this[i], i)
    }
};
[1,2,3].innerIterator(function(item, index){
    console.log("item:", item, "index:", index)
})
// item: 1 index: 0
// item: 2 index: 1
// item: 3 index: 2

实现一个外部迭代器：

Array.prototype.outerInterator = function(){
    let index = 0;
        return {
            next: () => {
                return index < this.length ?
                {value: this[index++], done: false}:
                {value: undefined, done: true}
            }
    }
}
let iterator = [1,2,3].outerInterator();

for(let next; (next = iterator.next()) && !next.done;) {
    console.log("item", next.value)
}
// item 1
// item 2
// item 3

迭代协议

了解了迭代器模式，再来看看 ES6 中补充的迭代协议。可迭代（iterable）协议和迭代器（iterator）协议。

可迭代协议：
一个可迭代对象（或其原型上），必须有一个 Symbol.iterator 的属性，该属性所对应的值为返回一个对象的无參函数，被返回对象符合迭代器协议。当可迭代对象需要迭代时，调用该方法。

一些数据类型内置了 @@iterator 方法，有自己默认的迭代行为。（String, Array, TypedArray, Map , Set 等都是内置可迭代对象，因为它们的原型对象都有一个 @@iterator 方法.）（[Symbol.iterator]、@@iterator 可以认为是一回事）

let iterator = ("hi")[Symbol.iterator]()
var a = iterator.next();
// a { value: "h", done: false }

迭代器协议：
一个迭代器必须实现了 next() 方法，该方法是返回一个对象的无參函数。被返回的对象有两个必要的属性：done 和 value。

Array.prototype.Iteration = function(){
    let index = 0;
        return {
            [Symbol.iterator](){return this},
            next: () => {
                return index < this.length ?
                {value: this[index++], done: false}:
                {value: undefined, done: true}
            }
    }
};
let Iteration = [2, 3, 4].Iteration();
for(let value of Iteration) {
    console.log("value", value)
}
// value 2
// value 3
// value 4

不能发现，Iteration 同时满足可迭代协议和迭代协议。又因为是可迭代的，for...of 是可以直接使用，而且这个和外部迭代器十分相似。

一旦一种数据结构有了 @@iterator 方法后，就认为是可迭代的。ES6 中许多新的方法就是基于此的 解构赋值、扩展运算符、yield*，还有 for..of、Array.from()等。

知道了以上知识，也就知道了为什么对象不可以直接使用 for...of 了。不过我们可以在对象原型上添加 @@iterator 方法，使之成为可迭代的。

Object.prototype.Iteration = function(){
    let keys = Object.keys(this), index = 0;
        return{
            [Symbol.iterator](){return this},
            next: () => {
                let current = index++;
                return current < keys.length?
                {value: [keys[current], this[keys[current]]], done: false}:
                {value: undefined, done: true};
            }
        }
}
let iterator = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}.Iteration();
    for(let [key, value] of iterator) {
        console.log("key:", key, "value:", value)
}
// key: a value: 1
// key: b value: 2
// key: c value: 3

生成器

像以上的的对象都是我们自己手动实现的，符合可迭代协议和迭代协议的对象。看起来很麻烦，还好这些工作已经有函数替我们做了，那就是生成器函数。

生成器函数是可以作为迭代器工厂的函数，当它被执行时会返回一个新的 Generator 对象，该对象符合可迭代协议和迭代器协议。

现在我们用生成器函数使得对象符合迭代协议：

Object.prototype.Iteration = function *(){
    for(let [key, value] of Object.entries(this)){
        yield [key, value]
    }
}
for(let [key, value] of {"a": 1, "b": 2, "c": 3}.Iteration()) {
    console.log("key:", key, "value:", value)
}
// key: a value: 1
// key: b value: 2
// key: c value: 3

在这里生成器只是作为迭代器而已，其实它还是消息双向传递系统。也正是这些特性的存在，使得异步流程控制又向前迈了一大步。

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